12 minutes de lecture 29 oct. 2020
femme dans un tunnel à l'aide d'une tablet

Comment la numérisation agit comme moteur de la décarbonisation

Auteurs
Benjamin Teufel

Leader Energy Sector | Switzerland

Accompanies the transformation of the energy world, both large and small. Meets current challenges with a positive attitude and focus on solutions.

Carmen Maria Sprus

EYCarbon and Smart City | Switzerland

Accompanies the transformation of corporates and cities to reduce their carbon footprint. Enthusiastic relationship builder who brings key stakeholders together to develop sustainable solutions.

12 minutes de lecture 29 oct. 2020

La crise du coronavirus agit comme un accélérateur de la numérisation, ce qui peut en même temps nous aider à la voir comme une opportunité pour plus de neutralité climatique.

Il est temps de renforcer les mesures de protection du climat et de décarbonisation. Personne ne peut plus échapper à cette évolution, car la Suisse s’est fixé pour objectif de réduire ses émissions de 50 % par rapport au niveau de 1990 d’ici 2030 et même de devenir neutre sur le plan climatique d’ici 2050. Il s’agit d’un objectif ambitieux qui requiert l’utilisation cohérente des nouvelles technologies. Seule la numérisation peut nous ouvrir la voie à un avenir qui vaut la peine d'être vécu et neutre en termes de gaz à effet de serre. Elle permet de nouvelles formes de transparence, de collaboration et de gestion, fournit les données nécessaires à des décisions de production et de consommation mieux éclairées et ouvre de nouvelles possibilités pour l’élaboration des politiques environnementales. Dans ce contexte, les nouvelles technologies doivent être spécifiquement conçues et mises en œuvre de manière à donner des impulsions positives pour les changements socioculturels et écologiques, raison pour laquelle elles sont souvent utilisées pour mettre fin aux technologies, pratiques et systèmes d’exploitation non durables existants (« exnovation »).

groupe de manifestants sur la route, des jeunes se battent pour le changement climatique
(Chapter breaker)
1

Chapitre 1

Les thèmes de la numérisation et de la décarbonisation vont de pair

Seule la numérisation permettra d’écologiser la transformation

Avec le changement climatique, la mondialisation et l’évolution démographique, la numérisation est l’une des évolutions qui façonnent notre monde. En soi, elle n’est ni bonne ni mauvaise pour atteindre les objectifs climatiques. Cela dépend de ce que nous en faisons, si nous la laissons nous écraser ou si nous en tirons profit. De nouveaux processus d’information peuvent favoriser la transparence, par exemple en ce qui concerne l’empreinte écologique des produits. Toutefois, ce changement ne prendra toute son ampleur que lorsque les technologies s’intégreront naturellement dans la société : dans les procédures organisationnelles, les processus de travail, le comportement humain, les modèles commerciaux ou l’action politique.

La décarbonisation et la numérisation sont des mégatendances qui obligeront les secteurs et les industries à opérer des changements structurels et modifieront fondamentalement les modèles commerciaux traditionnels. Les entreprises suisses peuvent tirer profit de la concurrence numérique si elles considèrent la numérisation comme un moteur de la durabilité. Elles ont à présent le choix : restructuration et ajustement de leur modèle commercial ou perte potentielle de leur base commerciale. Nous avons besoin de nouveaux modèles commerciaux qui placent la durabilité au cœur des activités commerciales : il ne s’agit plus d’avoir une stratégie économique qui fonctionne dans une perspective de durabilité, mais une stratégie de durabilité qui fonctionne dans une perspective économique. Le passage à un modèle commercial à faible intensité de carbone doit donc devenir une pierre angulaire importante de la stratégie de toute entreprise. Pour mettre en œuvre un tel changement de direction, outre la collaboration intersectorielle entre les entreprises, il faut une stratégie climatique, des objectifs mesurables, des plans d’action clairement définis et l'établissement de rapports qui évaluent l’efficacité des mesures.

géomètre répare l'équipement d'un drone sur une colline surplombant le lac
(Chapter breaker)
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Chapitre 2

Les technologies numériques, une opportunité pour la politique environnementale

Nous nous trouvons actuellement dans la période pendant laquelle les technologies numériques peuvent agir comme moteurs de la durabilité

La numérisation peut déployer tout son potentiel écologique surtout là où elle modifie fondamentalement le présent : les modes de vie et de consommation, la gestion du budget ou l’organisation des systèmes énergétiques, des villes et des transports, par exemple. La numérisation n’est pas une collection de technologies individuelles. L’effet réel est créé par l’interaction en constante évolution de différentes technologies, c’est-à-dire lorsque différents composants matériels sont mis en réseau les uns avec les autres et contrôlés par des logiciels intelligents. La numérisation se développe à vive allure et, avec elle, la demande d’énergie et de ressources précieuses. L’augmentation de la demande d’électricité et de la consommation de ressources est fondée, entre autres, sur la croissance fulgurante du trafic de données. Rien qu’entre 2017 et 2022, le trafic mondial de données devrait tripler pour atteindre environ 400 milliards de gigaoctets par mois, ce qui équivaut à la capacité de stockage de 100 milliards de DVD. Jusqu’à présent, l’énergie du nouvel univers des smartphones, des services de streaming et des réseaux sociaux provient principalement des combustibles fossiles. Dans quelques années seulement, selon certaines estimations, l’industrie numérique sera à l’origine de plus d’émissions de CO2 dans le monde que l’ensemble du trafic motorisé.

La numérisation représente déjà

4%

des émissions mondiales de gaz à effet de serre.

Ce chiffre est à peu près égal à la part combinée des émissions du Canada et de l’Allemagne.

On pourrait penser que la numérisation est dangereuse pour le climat, mais ce n’est pas forcément le cas. Parce que les solutions numériques peuvent tout aussi bien promouvoir la protection du climat, la pureté de l’air, l’intégrité des sols et la préservation de la biodiversité. L’intelligence artificielle contribue à transformer davantage de déchets plastiques en plastique pour la production. Les textiles intelligents transforment les articles jetables en modèles durables et recyclables. Les solutions numériques pour le télétravail, telles que les systèmes de vidéoconférence, offrent une alternative acceptée aux voyages d’affaires en un rien de temps. Ce ne sont là que trois des innombrables exemples de créativité numérique.

Les solutions numériques ne sont pas une fin en soi. La politique environnementale de la numérisation prend en compte l’ensemble de la situation. Les domaines d’application dans lesquels les technologies numériques peuvent être utilisées dans l’intérêt de la durabilité sont extrêmement variés :

  • Packaging 4.0

    Packaging 4.0 optimise les chaînes d’approvisionnement, permet la préservation des ressources et empêche leur gaspillage depuis la fabrication de l’emballage jusqu’à la perte du produit.

  • Drones

    Les drones aident à semer des graines, à fertiliser les champs de manière plus précise et à protéger les insectes. Les technologies de chaîne de blocs (blockchain) créent plus de transparence pour les consommateurs afin de mettre un terme à l’augmentation incontrôlée de la consommation des ressources.

  • Blockchain

    Les technologies numériques telles que celles de la blockchain permettent la vérification internationale de chaînes d’approvisionnement et de création de valeur durables et peuvent documenter les données des fabricants de manière fiable et infalsifiable. Une communication transparente sur le respect des normes environnementales et sociales permet en fin de compte aux consommateurs de prendre des décisions plus réfléchies.

  • Artificial intelligence

    L’intelligence artificielle (IA) peut réduire les déchets dans l’industrie alimentaire, par exemple en prévoyant plus précisément la demande des consommateurs ou en se chargeant des contrôles de qualité.

Femme debout dans l'allée de la salle de serveurs
(Chapter breaker)
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Chapitre 3

L’efficacité a des répercussions : l’effet boomerang de la numérisation

La numérisation a besoin de glissières de sécurité pour ne pas accélérer la destruction écologique

En général, les économies réalisées grâce à une efficacité énergétique accrue dans les nouvelles technologies ont tendance à entraîner un « effet boomerang ». Cet effet décrit le phénomène selon lequel les économies prévues grâce aux nouvelles technologies ne se concrétisent que partiellement, ou pas du tout, car elles entraînent une hausse de la consommation. La mesure dans laquelle la numérisation influencera nos objectifs climatiques dépend en grande partie de la manière dont elle sera contrôlée. Avant tout, la numérisation, en particulier les énormes centres de données ou les technologies de chaîne de blocs, entraîne une augmentation des besoins en électricité. De nombreuses applications smart-home utilisées dans les ménages privés augmentent également la demande. L’Agence fédérale allemande pour l’environnement (UBA) estime que l’effet boomerang annule en moyenne environ 10 à 30 % des économies possibles grâce aux technologies à haut rendement énergétique. En effet, les entreprises et les consommateurs investissent souvent les ressources libérées dans une production et une consommation supplémentaires. Par conséquent : les efforts numérisés entrepris en faveur de la durabilité reposent avant tout sur la transition énergétique qui couvre les besoins en électricité par le biais d’une production durable comme l’énergie éolienne, hydraulique ou solaire. En outre, les fournisseurs d’énergie peuvent aider en communiquant la consommation d’électricité de manière transparente au consommateur final. Pour exploiter les effets positifs de la numérisation, il est donc essentiel de répondre de manière durable à notre soif d’énergie numérique. C'est seulement ainsi que la numérisation pourra être considérée comme une opportunité et une partie de la solution pour atteindre nos objectifs de neutralité climatique.

vue du glacier Perito Moreno
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Chapitre 4

La Suisse, pionnière dans le débat sur le climat

Trois domaines de la transformation numérique

Le mois dernier, la stratégie « Suisse numérique » a été mise à jour. Elle met davantage l’accent sur la réalisation des objectifs de protection de l’environnement grâce à la numérisation dans toute la Suisse et intègre les effets de la crise du coronavirus.La stratégie identifie neuf domaines d’action qui devraient, entre autres, contribuer à réduire «l’empreinte écologique et la consommation d’énergie (de la Suisse) », l’un des cinq objectifs fondamentaux de la stratégie.

1. La transition énergétique comme base d’une numérisation durable

On comprend vite pourquoi l’énergie est au cœur de la numérisation verte. Par exemple, le passage à la vidéoconférence n’exploite pleinement le potentiel d’économies que si les technologies utilisées sont également alimentées par des énergies renouvelables. Ce n’est pas la seule raison pour laquelle le secteur de l’énergie doit s’adapter. La consommation d’énergie des ménages, de l’industrie et des transports est responsable de plus de 75 % des émissions de gaz à effet de serre de la Suisse. Depuis 1990, cependant, les émissions de gaz à effet de serre par consommation d’énergie finale ont fortement diminué en raison de l’utilisation accrue de sources d’énergie non fossiles et du remplacement du pétrole par le gaz naturel. Le découplage de la numérisation et des émissions reste donc l’objectif.

La numérisation est à la base de la transition énergétique, car elle nous permet de naviguer dans la complexité du système décentralisé d’approvisionnement en énergie renouvelable. Les innovations numériques peuvent contribuer à la faire avancer la transition énergétique. Outre l’objectif de garantir un approvisionnement stable en électricité, il faut développer les énergies renouvelables et réduire les émissions nuisibles au climat. Cependant, l’expansion des réseaux électriques est loin d’être suffisante ici, de sorte qu’un contrôle décentralisé et axé sur les besoins s'avère de plus en plus nécessaire. L’IA pourrait soutenir la décentralisation des réseaux et des mécanismes de contrôle en analysant les informations nécessaires sur l’offre et la demande d’électricité en temps réel et en les traitant au moyen de systèmes décisionnels autonomes. En outre, une planification optimisée du réseau, résultat de l’interaction intelligente entre la production et la consommation d’énergie, est rendue possible. Les bâtiments seront équipés de systèmes de comptage intelligents, qui permettent de réguler au mieux la charge de pointe et les périodes creuses. À l’avenir, par exemple, le surplus d’énergie provenant de sources d’énergie non contrôlables, comme l’énergie éolienne, pourrait être stocké la nuit dans les batteries de voitures électriques vides connectées au réseau et utilisé en cas de besoin. Le label « Smart Grid Ready » a été créé pour certifier les maisons et les immeubles qui permettent cette communication intelligente avec le réseau. La Suisse se concentre principalement sur l’élaboration d’applications et de solutions numériques grâce à l’« open innovation », qui permettent de gérer de manière simplifiée la complexité actuelle du réseau d’énergie renouvelable et son utilisation ciblée.

2. Potentiels des solutions numériques pour des transports respectueux de l’environnement

Selon diverses études, les domaines d’action « infrastructures » et « protection de l’environnement, ressources naturelles et énergie » présentent le plus grand potentiel d’économie de gaz à effet de serre (GES) grâce à la numérisation. Le secteur de la mobilité, en particulier, offre une possibilité importante de réduire les émissions de GES. En 2018, le trafic routier en Suisse était responsable de 32 % des émissions totales de gaz à effet de serre et de 40 % de toutes les émissions de CO2, ce qui en fait le plus grand contrevenant. Près des deux tiers de ces émissions ont été attribués au transport de passagers. Il n’est donc pas surprenant que des solutions flexibles telles que le travail mobile ou les vidéoconférences au lieu des voyages d’affaires soient considérées comme le plus grand potentiel d’économie. L’hypothèse est la suivante : il est plus économe en énergie de « transporter des bits plutôt que des atomes ». Par exemple, Prof. Lorenz Hilty estime que l’utilisation de la vidéoconférence au lieu du transport aérien réduit rapidement les besoins en énergie d’un facteur 100 (le transport aérien international est responsable d’environ 11 % de toutes les émissions suisses de GES).

Afin de réaliser la totalité du potentiel d’économies dans le secteur de la mobilité, des efforts sont déployés dans toute la Suisse pour créer un système de transport global efficace. La « smart mobility » met les technologies modernes au premier plan : la technologie des capteurs, le contrôle de l’utilisation de la capacité des transports publics fondé sur l’IA et l’évaluation des données en temps réel doivent être utilisés pour contrôler le flux de trafic de la meilleure manière possible, pour préserver les ressources et pour utiliser de manière optimale les infrastructures existantes (par exemple, le contrôle des feux de circulation en détectant les voitures qui approchent). Grâce aux informations d’utilisation générées, les passagers peuvent se voir proposer des itinéraires alternatifs. L’utilisation de technologies de ce type pourrait être utile, notamment dans le cadre de la crise du coronavirus. S’il y a moins de passagers sur la route aux heures de pointe, le risque d’infection est réduit. Outre des applications d’accès appropriées, il est donc nécessaire d’investir dans des données en temps réel qui fournissent des informations sur l’utilisation de la capacité des différents bus et trains.

3. Rendre les infrastructures numériques et les centres de données plus écologiques                                                                                                      

Afin de gérer la grande complexité de l’utilisation des technologies innovantes pour l’environnement, telle que décrite ci-dessus, il faut avant tout améliorer la collecte de données et la collaboration interdisciplinaire. L’une des principales faiblesses des efforts actuels en Suisse est qu’elles sont souvent menées au niveau cantonal ou local et que les collectes de données réalisées ne sont pas interopérables. Toutefois, c’est précisément l’interopérabilité des collectes de données qui est la clé de l’élaboration de solutions intercantonales et d’infrastructures SMART à l’échelle nationale, de la mise en commun des ressources et de la prévention des redondances. Le principe « once only » sera appliqué, selon lequel, à l’avenir, les données ne seront collectées qu’une seule fois et mises à la disposition de tous les participants par le biais d’infrastructures de données ouvertes.

Un autre défi pour la durabilité est l’échelle nécessaire de la collecte de données et de l’acquisition de données en temps réel, dont l’analyse rapide et pertinente nécessite des centres de données toujours plus grands. Ces derniers sont responsables de 20 % de la consommation mondiale d’énergie pour la numérisation. En Suisse, leur part dans les émissions totales des technologies de l’information et de la communication est passée de 33 % à 45 % entre 2010 et 2020. L’énergie verte est donc essentielle à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, car les émissions de fabrication jouent un rôle relativement faible dans ces centres. En comparaison, les émissions générées au cours du processus de fabrication des technologies de consommation sont beaucoup plus importantes, puisqu’elles représentent 75 % des émissions totales du cycle de vie. Les centres de données sont un des principaux moteurs de l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre.. Pour relever le défi des centres de calcul, HPE et digitalswitzerland ont créé la Swiss Datacenter Efficiency Association (SDEA). À l’avenir, sa tâche consistera à attribuer le « Swiss Data Center Efficiency Label » aux centres de données particulièrement efficaces sur le plan énergétique, afin de créer une incitation à la mise en place de solutions innovantes et durables dans ce domaine également.

  • Article References

    1. Bitkom, 2020, « Klimaschutz durch digitale Technologien – Chancen und Risiken » (« La protection du climat par les technologies numériques : opportunités et risques »).
    2. Ministère fédéral de l’environnement, de la protection de la nature et de la sécurité nucléaire (BMU), 2020, brochure « Umweltpolitische Digitalagenda » (Programme numérique environnemental)
    3. BMU, 2020
    4. Bitkom, 2020 ; BMU, 2020
    5. 2020, stratégie « Suisse numérique »
    6. OFEV, 2020
    7. Tran et al., 2012, « Realizing the electric-vehicle revolution », nature climate change, vol.  2, pp. 328-333
    8. 2020, stratégie « Suisse numérique » 
    9. Bitkom, 2020, « Klimaschutz durch digitale Technologien – Chancen und Risiken » (« La protection du climat par les technologies numériques : opportunités et risques »).
    10. OFEV, 2020, Indicateurs de l’évolution des émissions de gaz à effet de serre en Suisse (1990-2018),
    11. Bitkom, 2020
    12. OFEV, 2020
    13. 2020, stratégie « Suisse numérique »
    14. Tre!bhaus – der Klimapodcast n° 1, 26.12.2019

Résumé

La numérisation peut fournir une image bien meilleure et plus transparente de l’état du monde, de la nature et de l’environnement. Cependant, l’utilisation de nouvelles technologies n’a pas automatiquement un effet positif sur le bilan environnemental. Nous devons donc concevoir la numérisation de manière à ce qu’elle puisse contribuer à la réalisation de nos objectifs de neutralité climatique. Dans le même temps, nous devons réduire la consommation d’énergie et de ressources provenant des combustibles fossiles afin de parvenir à une numérisation respectueuse de l’environnement. La crise du coronavirus agit comme un accélérateur de la numérisation, ce qui peut nous aider à la considérer comme une opportunité pour plus de neutralité climatique.

À propos de cet article

Auteurs
Benjamin Teufel

Leader Energy Sector | Switzerland

Accompanies the transformation of the energy world, both large and small. Meets current challenges with a positive attitude and focus on solutions.

Carmen Maria Sprus

EYCarbon and Smart City | Switzerland

Accompanies the transformation of corporates and cities to reduce their carbon footprint. Enthusiastic relationship builder who brings key stakeholders together to develop sustainable solutions.